Гибкий датчик температуры с высокой чувствительностью

Международный журнал экстремального производства

изображение: Подготовленная подложка из аэрогеля с гибким термопарным датчиком температуры имеет хороший диапазон измерения температуры, способна к длительной стабильной работе в диапазоне температур -30 ℃ ~ 700 ℃ и мгновенным измерениям в диапазоне температур -196 ℃ ~ 1200 ℃. . Подготовленный гибкий датчик температуры имеет абсолютные преимущества измерения температуры по сравнению с другими гибкими датчиками температуры того же типа. Гибкий датчик температуры с термопарой не только наследует преимущества гибкого датчика, такие как возможность присоединения, удобство и простоту крепления, но также преодолевает недостатки гибкого датчика, который трудно выдерживать высокие температуры.посмотреть больше

Авторы: Чжаоцзюнь Лю, Бянь Тянь, Чжуандэ Цзян, Шуйминь Ли, Цзямин Лэй, Чжункай Чжан, Цзянцзян Лю, Пэн Ши и Цицзин Линь.

Как важный физический параметр, характеризующий состояние и свойства объекта, температура играет очень важную роль в нашей производственной жизни. Гибкие тонкопленочные датчики температуры, с их преимуществами, заключающимися в способности деформироваться, простоте крепления, тонкости и легкости, привлекли большое внимание и исследования, а также проводились систематические исследования в области измерения температуры тела человека и повседневной жизни. измерение температуры.

Однако существующие гибкие тонкопленочные датчики температуры ограничены гибкой подложкой, термочувствительными материалами и другими ограничениями, поэтому трудно добиться измерения температуры в области высоких температур. Существующие средства измерения высокотемпературной температуры ограничены большими размерами устройства, необходимостью разрушения конструкции, разрушения поля воздушного потока, подверженностью воздействию окружающей среды и т. д., трудно обеспечить неразрушающий контроль температуры в реальном времени. температурное поле. Поэтому нашего внимания заслуживает вопрос о том, как обеспечить преимущества гибких тонкопленочных датчиков на основе их применения в высокотемпературных средах.

Недавно профессор Бянь Тянь, Чжуандэ Цзян и его команда из Института точного машиностроения, Школы машиностроения Сианьского университета Цзяотун предложили концепцию конструкции гибкого термопарного датчика температуры на основе аэрогелевой фетровой подложки с использованием технологии трафаретной печати. подготовить датчики температуры с оксидом индия и оксидом индия-олова в качестве термочувствительных слоев. Поскольку в качестве гибкой подложки для датчика температуры выбраны маты из аэрогеля с широким диапазоном температур, реализовать осаждение и функционализацию тонкой пленки с помощью обычного процесса нанесения покрытия сложно из-за ее неровной поверхности и шероховатости. Поэтому при изготовлении этого гибкого датчика температуры была использована технология трафаретной печати для изготовления толстой пленки, позволяющей преодолеть вышеуказанные трудности.

На практике органическое связующее смешивают с функциональным порошком для получения конфигурации суспензии, а затем излишки органического вещества удаляют из пленки с помощью высокотемпературной термообработки. В то же время для различных поверхностей нанесения изогнутая поверхность пленки подготавливается с учетом преимуществ деформируемых и гибких материалов. Подготовленные гибкие датчики температуры можно прикрепить к различным изогнутым поверхностям, например, к лопастям. Он также имеет преимущества: он ультратонкий и сверхлегкий.

Команда провела различные лабораторные и практические испытания подготовленных гибких датчиков температуры. К ним относятся измерение в реальном времени температуры хвостового пламени малогабаритного газотурбинного двигателя, переходный контроль температуры водяного пара при физическом взрыве, мониторинг в реальном времени процесса плавления металла в тигле и т.д. Датчики показывают отличные результаты. потенциал для применения в аэрокосмической, сталелитейной и других областях. Команда также ожидает, что подготовленный гибкий датчик можно будет дополнительно оптимизировать для измерения температуры на поверхности лопаток турбины, коже человека и других больших площадях.